Radiolabelling bacteria with 89Zr-DBN for PET/MRI: comparing [89Zr]Zr oxalate and [89Zr]Zr phosphate
Notice bibliographique
Résumé
Purpose Our bodies host a diverse and complex community of bacteria, known as the microbiota, which play a crucial role in overall wellness. The gut microbiota perform essential functions, such as food fermentation, pathogen protection, and vitamin production. Dysbiosis, or the imbalance of these bacterial communities, can disrupt these processes, leading to diseases like cancer, respiratory infections, and neurological disorders. To enable non-invasive tracking of microbial distribution in vivo , this study investigates [ 89 Zr]Zr oxalate as a more efficient and cost-effective alternative to [ 89 Zr]Zr phosphate for radiolabelling diverse bacterial species for PET/MRI. Methods To test radiolabelling efficiency, the bifunctional chelator DBN, consisting of desferrioxamine (DFO) to chelate 89 Zr and a lysine-reactive group (isothiocyanate) for cell surface protein attachment, was used. The bifunctional chelator was mixed with either neutralized [ 89 Zr]Zr phosphate (titrated to pH 7 with 1 M K 2 CO 3 ) in HEPES buffer or [ 89 Zr]Zr oxalate (titrated to pH 7 with 2 M Na 2 CO 3 ) in phosphate buffered saline (PBS). The efficiency of isotope chelation was evaluated by radio thin layer chromatography (radio-TLC). The efficiency of bacterial conjugation was examined with commensal Lactobacillus crispatus ATCC33820 and probiotic Escherichia coli Nissle 1917. A t -test with unequal variances assessed statistical differences in chelation and bacterial labelling efficiencies. Results [ 89 Zr]Zr oxalate showed significantly higher chelation efficiency to DBN (94.8 ± 5.5 %) compared to [ 89 Zr]Zr phosphate (66.6 ± 16.3 %; p < 0.05). Labelling efficiency for L. crispatus improved when [ 89 Zr]Zr oxalate was used either after one half-life had passed since production or within 1 half-life but diluted with water in a 1:1 ratio. Optimal labelling provided an average activity per live cell (colony-forming unit, CFU) between 0.003 and 0.12 Bq/CFU, with activities above 0.01 Bq/CFU causing significant bacterial death, while lower activities (below 0.006 Bq/CFU) effectively maintained bacterial viability. Comparable bacterial labelling efficiency results were obtained with Escherichia coli Nissle 1917. Conclusion This study establishes the first standardized protocol for radiolabelling viable bacteria using 89 Zr-DBN derived from [ 89 Zr]Zr oxalate. This method enables high chelation and labelling efficiency while preserving cell viability and is applicable to both L. crispatus (Gram-positive, facultative anaerobe) and E.coli (Gram-negative, aerobe), supporting its use in PET/MRI based bacterial imaging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».